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路由和交换技术课程教学计划三篇

教案一：交换机基础原理与配置实践

课题名称

交换机核心技术解析——从工作原理到端口配置

一、教学目标

知识与技能

理解以太网交换机的工作原理（MAC地址学习、存储转发、冲突域分割）

掌握交换机端口配置（Access/Trunk模式、端口安全、STP生成树协议）

能使用CLI命令配置二层交换机并验证配置效果

过程与方法

通过原理讲解→模拟器实操→故障排查的流程，培养网络设备配置能力

运用分层教学法区分理论知识与实践操作要点

职业素养

培养严谨的网络设备配置习惯

理解交换机在局域网中的核心作用

二、教学重点与难点

重点：MAC地址表的建立过程与端口模式配置

难点：STP协议的收敛机制与端口状态转换

关键点：通过PacketTracer模拟器突破抽象原理理解瓶颈

三、教学方法

案例教学法、任务驱动法、模拟器实操法

四、教学过程

（一）网络场景导入（5分钟）

问题引入

展示企业局域网拓扑图，提问：为什么多台电脑连接到交换机后能快速通信？交换机如何避免广播风暴？

播放交换机工作原理动画，对比集线器与交换机的本质区别（冲突域分割）

设备初识

展示Cisco2960交换机实物图，介绍Console端口、RJ45接口功能

（二）课本讲解：交换机核心技术（20分钟）

原文内容（参考《路由与交换技术基础》）

交换机通过解析数据帧的MAC地址进行转发，维护MAC地址表（端口-MAC映射）。Access端口用于连接终端设备，Trunk端口用于交换机间链路，支持多VLAN数据传输。STP协议通过阻塞冗余链路避免环路，确保网络无环。

知识点解析

MAC地址学习：交换机收到数据帧后记录源MAC地址与入端口的对应关系

端口模式对比：

模式

功能

适用场景

Access

单VLAN接入，不打标签

连接PC、服务器

Trunk

多VLAN传输，打802.1Q标签

交换机间互联

STP端口状态：阻塞（Blocking）→侦听（Listening）→学习（Learning）→转发（Forwarding）

配置逻辑演示

板书端口配置命令链：

Switchenable

Switch#configureterminal

Switch(config)#interfacefastEthernet0/1

Switch(config-if)#switchportmodeaccess

Switch(config-if)#switchportaccessvlan10

（三）模拟器实操：交换机配置实战（60分钟）

基础配置（20分钟）

任务1：Access端口配置在PacketTracer中连接PC与交换机，配置端口为Access模式并划分VLAN10/20

高级配置（30分钟）

任务2：Trunk链路配置连接两台交换机，配置Trunk端口并验证VLAN透传效果（ping测试跨交换机同VLAN通信）

任务3：STP协议启用观察STP收敛过程，查看端口状态（showspanning-treebrief）

故障排查（10分钟）

故意配置错误（如Trunk链路未启用DTP协商），学生分组诊断并修正

（四）互动交流：配置问题会诊（15分钟）

问题1：交换机如何处理未知目标MAC地址的数据帧？（预留5分钟讨论）

参考答案交换机通过洪泛（Flooding）将数据帧从除入端口外的所有Access端口转发，直到学习到目标MAC地址

问题2：为什么交换机之间连接要使用Trunk端口而不是Access端口？（预留5分钟讨论）

参考答案Access端口只能属于单个VLAN，Trunk端口支持多VLAN数据通过，避免交换机间为每个VLAN单独布线

五、教材分析

本课参考《路由与交换技术基础》交换机章节，教材详细讲解了端口配置命令，但对STP协议的实际应用场景描述较少。教学时需补充企业网络案例（如多交换机冗余部署），通过模拟器动态演示STP端口状态变化，帮助学生理解协议收敛逻辑，重点突破端口模式配置的易错点（如VLANID与端口的关联）。

六、作业设计

基础作业

默写交换机端口配置的核心命令（Access/Trunk模式、VLAN划分）

在PacketTracer中配置3台交换机，实现3个VLAN的跨交换机通信

拓展作业分析家庭路由器与企业交换机的功能差异，撰写500字对比报告

七、结语

今天我们掌握了交换机的核心配置技能，从端口模式到STP协议，每一步配置都影响着网络的稳定性。交换机是局域网的交通警察